本文對我國木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在問題作出了較為全面客觀的分析;對21世紀我國活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢進行了預測?;钚蕴慨a(chǎn)業(yè)必將走持續(xù)發(fā)展道路。我國將成為名副其實的活性炭生產(chǎn)、消費、出口大國。應加強行業(yè)協(xié)會的作用,注意資源的有效利用,密切科技與生產(chǎn)實際相結合。加強基礎研究和新技術新產(chǎn)品的開發(fā)等問題提出了建議。
活性炭是具有發(fā)達的孔隙結構、巨大的比表面積和極強吸附力的吸附劑。自20世紀初關于活性炭的第一個專利公布以來全世界經(jīng)過一百多年的發(fā)展,無論在制造技術、應用領域、原料開拓、品種開發(fā)、孔隙結構研究和吸附理論的認識等方面都取得了巨大成果,并正在不斷深入發(fā)展。我國木質(zhì)活性炭工業(yè)主要生產(chǎn)方法有二大類:一類是以薪炭材、果殼炭化成木炭或果殼炭為主要原料的物理法生產(chǎn)工藝;另一類是以鋸木屑為主要原料的化學法生產(chǎn)工藝。
一、木質(zhì)活性炭生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在問題:
我國的木制活性炭工業(yè)經(jīng)過半個世紀的發(fā)展,尤其是改革開放20多年來取得了令人矚目的成就。生產(chǎn)方法從土法簡易的平板爐、悶燒爐發(fā)展到現(xiàn)在的回轉(zhuǎn)爐、沸騰爐、斯立普爐、管式爐等多種生產(chǎn)爐型和生產(chǎn)工藝;產(chǎn)量從1949年的幾十噸到2003年20多萬噸;品種從幾個發(fā)展到目前的幾十個;出口量從無到2003年的15萬多噸,居世界第一:生產(chǎn)廠家也由解放初期的數(shù)家小廠到現(xiàn)在的四五百家,遍布全國二十多個省、市、自治區(qū),我國已成為事實上的活性炭生產(chǎn)大國。但是與發(fā)達國家相比,我國的活性炭工業(yè)仍然存在很大差距,主要表現(xiàn)在:
1、企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)裝備落后、勞動生產(chǎn)率低、市場競爭力不強:
我國粉狀活性炭工業(yè)盡管已是世界上的生產(chǎn)和出口大國,但還不是活性炭強國。我國的90%的木質(zhì)活性炭廠是年產(chǎn)幾百噸到上千噸的小企業(yè),雖然目前全國有大大小小四五百家活性炭企業(yè),年生產(chǎn)能力真正達到萬噸規(guī)模的幾乎沒有。而我國的木質(zhì)活性炭企業(yè)大多數(shù)遍布于林區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),規(guī)模較小,生產(chǎn)裝備既不先進而且較難更新,主要設備是大同小異,勞動生產(chǎn)率一般在幾十噸/人·年或更低。而國外,像美國、日本活性炭生產(chǎn)主要集中于萬噸以上的大企業(yè),這些大企業(yè)不但產(chǎn)量大,生產(chǎn)裝備先進,大都實現(xiàn)了生產(chǎn)流水線的全盤自動化和計算機管理控制,故勞動生產(chǎn)率很高,達到幾百噸/人·年。
2、粉狀活性炭森林資源浪費,環(huán)境污染嚴重:
我國是少林國家,生產(chǎn)活性炭只能采用林業(yè)加工剩余物為原料,而前幾年,福建、江西等林區(qū)的整片山林承包或出租給個人,個體企業(yè)主為獲取更大利潤,只顧眼前利益,置森林保護和生態(tài)環(huán)境保護于不顧,成片砍伐林木燒炭后再經(jīng)土法水蒸氣活化而制取活性炭(一般薪炭材制成活性炭,采用物理活化法需要15~20噸/噸),已經(jīng)造成這些地區(qū)的森林破壞、水土流失,個別從未發(fā)生過洪災的地區(qū)也出現(xiàn)了前所未有的洪水泛濫。而采用鋸木屑經(jīng)過化學法生產(chǎn)活性炭的企業(yè),大多是土法的平板爐,既沒有廢氣回收裝置,也沒有廢水處理設備(一般生產(chǎn)一噸成品化學炭需要化學活化劑0.3~0.5噸,工業(yè)鹽酸0.5~1.0噸),由于高溫活化和酸、水后處理,生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的酸性廢氣和廢水,給當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成污染極為嚴重??梢哉f中國的化學活性炭所取得的一點不大的經(jīng)濟效益,是以沉重的環(huán)境為代價換取的。近幾年,有些生產(chǎn)廠家雖然在治理環(huán)境污染上也做了不少工作,但終因經(jīng)費、技術、設備等原因尚未得到根本治理。
3、管理無序,各自為政:
我國木質(zhì)活性炭企業(yè)雖然大大小小也有幾百家,不論在生產(chǎn)、經(jīng)營、外貿(mào)等方面都是政出多門,各自為政,管理無序。雖大多數(shù)企業(yè)屬林業(yè)系統(tǒng)管理,但也有不少企業(yè)屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、民營企業(yè)、城建、輕工、化工等部門管轄,所在經(jīng)營過程中(尤其是外貿(mào)出口)是多頭經(jīng)營、競相壓價,造成惡性競爭。根據(jù)有關資料,我國活性炭的出口價只相當于國際市場價的1/2~1/3,甚至更低。盡管如此,由于多頭經(jīng)營、缺少宏觀管理,競相壓價爭取外商的現(xiàn)象仍屢見不鮮。這種無序狀況導致外商進一步壓價,有時還引起外國同行協(xié)會或商貿(mào)部門的反傾銷,而我國卻無人應訴,這種局面嚴重影響了我國活性炭對外貿(mào)易的競爭力和國家商業(yè)信譽。
4、我國粉狀活性炭產(chǎn)業(yè)技術基礎薄弱,科學研究起步晚,科研經(jīng)費不足,科研力量分散,科技對生產(chǎn)力發(fā)展貢獻不大。
我國對粉狀活性炭的科學研究起步于20世紀的六十年代,而真正開始工作是文化大革命結束后的七十年代下半期。從那時起,許多科技工作者對活性炭的原料、制造、應用、孔隙結構和吸附理論都作了不少工作,對我國活性炭工業(yè)的快速發(fā)展做出了很大貢獻。目前我國不少大專院校和科研單位涉足活性炭的科技工作,并取得了一批成果,但由于經(jīng)費、體制等問題,大多停留在“紙上成果”上,而真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的不多。據(jù)各方了解和查詢,至今我國木質(zhì)活性炭還沒有標準的生產(chǎn)工藝規(guī)程,普遍存在著生產(chǎn)工藝單一,產(chǎn)品品種不多,應用面狹窄,通用產(chǎn)品多,專用品種少等問題。最近二十幾年,美國化學文摘每年刊登500多條有關活性炭的文摘,其中活性炭應用方面的文摘占50%以上,在水處理和廢氣處理等環(huán)保方面尤為突出,一些專用炭和新開發(fā)用途頗受重視。目前,美國、日本都有300~400多個活性炭品種,而我國僅有50~60多個品種和牌號。
二、21世紀活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢:
活性炭作為新材料和碳素材料的一個重要分支,其綜合的優(yōu)良吸附性能和在幾乎所有國民經(jīng)濟部門的廣泛應用,必將在新世紀里繼續(xù)顯示其旺盛的生命力,同時也將面臨更多的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。
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